(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための、医療器具と、
該医療器具の一部を形成し、かつ該医療器具を制御および運転するように構成される、コンピュータと、
該コンピュータ内にサウンドカードを備えるか、または該コンピュータの一部を形成する、サウンド機能と、
該サウンド機能からの音を発生するための、スピーカと、
デジタルファイルを入力するように構成される入力ポートと、
該音を選択するための、制御パネルと、
を備える、医療器具であって、
該医療器具は、複数の望ましくないノイズを発生し、該コンピュータ、該制御パネル、該サウンド機能、および該スピーカは、（ｉ）該デジタルファイルを処理することにより、音楽または音を発生して該ノイズをマスキングあるいは該ノイズの知覚をマスキングすることと、（ｉｉ）該医療器具のユーザまたはオペレータが該音楽または音を選択できるようにすることと、（ｉｉｉ）該音楽または音の周波数を調節することにより、音レベルが減少するにつれ該周波数を増大させるか、または、音レベルが増大するにつれ該周波数を減少させるかのうちの少なくとも１つとなるようにすることとを実行するように構成される、
医療器具。
【請求項２】
前記入力ポートは、無線接続または有線接続を介して前記デジタルファイルを入力するように構成される、請求項１に記載の医療器具。
【請求項３】
前記入力ポートは、インターネット接続、ＵＳＢポート、フロッピー（登録商標）ドライブ、およびＣＤドライブから成る群のうちから選択される、請求項２に記載の医療器具。
【請求項４】
前記デジタルファイルは、ＣＤ、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＰ３、ＩＴｕｎｅｓ、ＷＡＶ、ＷＭＡ、ＡＩＦＦ、ＭＰＥＧ−４、ＡＡＣ、デジタル無線フォーマット、Ｖｏｒｂｉｓ、およびＳｐｅｅｘから成る群のうちから選択されるフォーマットを有する、請求項１に記載の医療器具。
【請求項５】
前記医療器具の外のエリアからの音レベルまたは音周波数のうちの少なくとも１つを検出するように構成されるマイクロホンをさらに備え、前記音楽または音の周波数は、該マイクロホンが検出した少なくとも１つの音レベルまたは音周波数をマスキングするように調節される、請求項１に記載の医療器具。
【請求項６】
前記制御パネルの上に音レベル制御をさらに備える、請求項１に記載の医療器具。
【請求項７】
前記音楽または音を成形するために、前記ユーザまたはオペレータによって選択可能な複数のフィルタをさらに備える、請求項１に記載の医療器具。
【請求項８】
前記デジタルファイルは、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、および心を和ませるノイズから成る群のうちから選択される、デジタル音楽ファイルまたはノイズマスキングファイルである、請求項１に記載の医療器具。
【請求項９】
患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための、医療器具と、
該医療器具の一部を形成し、かつ該医療器具を制御および運転するように構成される、コンピュータと、
該コンピュータ内に接続されるサウンドカード、または該コンピュータの一部を形成するサウンド機能と、
該サウンドカードからの音を発生するための、スピーカと、
デジタルファイルを入力するように構成される入力ポートと、
音を選択し、かつ該スピーカの音量を調節するための、制御パネルと、
を備える、医療器具であって、
該医療器具は、複数の望ましくないノイズを発生し、
該コンピュータ、該制御パネル、および該サウンドカードまたはサウンド機能は、（ｉ）該デジタルファイルから複数の音を発生することと、（ｉｉ）該医療器具のユーザまたはオペレータが該音を選択し、該医療器具からの該ノイズをマスキングできるようにすることと、（ｉｉｉ）該マスキング音の周波数を調節することにより、音レベルが減少するにつれ該周波数を増大させるか、または、音レベルが増大するにつれ該周波数を減少させるかのうちの少なくとも１つとなるようにすることとを実行するように構成される、
医療器具。
【請求項１０】
前記デジタルファイルは、音楽ファイルであり、かつ、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＰ３、ＩＴｕｎｅｓ、ＷＡＶ、ＡＩＦＦ、ＭＰＥＧ−４、ＡＡＣ、デジタル無線フォーマット、Ｖｏｒｂｉｓ、およびＳｐｅｅｘから成る群のうちから選択されるフォーマットを有する、請求項９に記載の医療器具。
【請求項１１】
前記医療器具を使用する患者の近傍のエリアからの音レベルまたは音周波数のうちの少なくとも１つを検出するように構成されるマイクロホンをさらに備え、音楽または音の周波数は、該マイクロホンが検出した少なくとも１つの音レベルまたは音周波数をマスキングするように調節される、請求項９に記載の医療器具。
【請求項１２】
発生される前記ノイズまたは前記音の音量および周波数のうちの少なくとも１つに関する情報を、視覚的に出力するように構成されるグラフィカルアナライザをさらに備える、請求項９に記載の医療器具。
【請求項１３】
血液分離機械、腹膜透析機械、血液透析機械、自動薬物調製機械、自動試料調製機械、および、医療用流体を送出または混合するための機械から成る群のうちから選択される、医療器具と、
該医療器具の一部を形成し、かつ該医療器具を運転および制御するように構成される、コンピュータと、
該コンピュータに動作可能に接続されるサウンドカード、または該コンピュータの一部を形成するサウンド機能と、
該サウンドカードまたはサウンド機能からの音を発生する、スピーカと、
デジタルファイルを入力するように構成される入力ポートと、
音を選択し、かつ該スピーカの音量を調節するための、制御パネルと、
を備える、医療器具であって、
該医療器具は、複数の望ましくないノイズを発生し、
該コンピュータ、該制御パネル、該スピーカ、および該サウンドカードまたはサウンド機能は、該デジタルファイルから複数の音を発生するように構成され、該コンピュータ、該制御パネル、該サウンドカードまたはサウンド機能、および該スピーカは、（ｉ）該医療器具のユーザまたはオペレータが、該音を選択および発生させて、該医療器具からのノイズをマスキングできるようにすることと、（ｉｉ）該マスキング音の周波数を調節することにより、音レベルが減少するにつれ該周波数を増大させるか、または、音レベルが増大するにつれ該周波数を減少させるかのうちの少なくとも１つとなるようにすることとを実行するように構成される、医療器具。
【請求項１４】
前記入力ポートは、インターネット接続、ＵＳＢポート、光入力、フロッピー（登録商標）ドライブ、およびＣＤドライブから成る群のうちから選択される、請求項１３に記載の医療器具。
【請求項１５】
前記医療器具の外のエリアからの、フィードバックのために構成されるマイクロホンと、発生される前記ノイズまたは前記音の音量および周波数のうちの少なくとも１つに関する情報を、視覚的に出力するために構成されるグラフィカルアナライザとのうちの、少なくとも１つをさらに備える、請求項１３に記載の医療器具。
【請求項１６】
前記医療器具に動作可能に接続され、かつ前記ユーザまたはオペレータが、前記スピーカによって出力される音を成形できるように構成される、グラフィックイコライザまたはパラメトリックイコライザをさらに備える、請求項１３に記載の医療器具。
【請求項１７】
望ましくないノイズを生成する、患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための、医療器具を選択するステップと、
内部サウンド機能およびスピーカを有するコンピュータによって、該医療器具を運転および制御するステップであって、該コンピュータは、該医療器具の一部を形成し、該スピーカは、該サウンド機能からの音を発生する、ステップと、
複数のデジタルファイルを該医療器具の入力ポートに入力するステップであって、該デジタルファイルの各々は、該望ましくないノイズをマスキングするための少なくとも１つの音を含む、ステップと、
該医療器具の制御パネルを使用して、該デジタルファイルの該音のうちの１つを選択するステップと、
該選択されたファイルからの音を再生するステップであって、該医療器具からのノイズは、該内部サウンド機能および該スピーカからの該音によって、少なくとも部分的にマスキングされる、ステップと、
該選択されたファイルからの音レベル出力の周波数を調節することにより、音レベル出力が減少するにつれ該周波数を増大させるか、または、音レベル出力が増大するにつれ該周波数を減少させるかのうちの少なくとも１つとなるようにするステップと、
を包含する、医療器具からのノイズをマスキングするための方法。
【請求項１８】
前記サウンド機能は、前記コンピュータの一部を形成するか、または該コンピュータに接続される、サウンドカードまたはプリント回路板の上に存在する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記選択されたファイルの前記音レベル出力を、該音レベル出力対周波数の勾配が、略一定であり、かつオクターブ当たり−２ｄＢからオクターブ当たり−６ｄＢまでであるように、該音レベル出力の周波数に対して調節するステップをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記音レベル出力の周波数に対する前記選択されたファイルの該音レベル出力は、該音レベル出力対周波数の勾配が、略一定であり、かつオクターブ当たり−２ｄＢからオクターブ当たり−６ｄＢまでであるように、前記内部サウンド機能または別のサウンド機能を使用して調節され、前記方法は、ノイズをマスキングする際のさらなる使用のために、調節された音レベル出力を有する該選択されたファイルを録音するステップをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
一定時間にわたって種々の選択された音を再生するために、前記医療器具をプログラミングするステップをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記医療器具は、フィードバックのために構成されるマイクロホンをさらに備え、前記方法は、該フィードバックに応答して、自動的または手動で前記スピーカの出力レベルを調節するステップをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記医療器具からの特定のノイズの影響を、マスキングまたは最小化するための音を選択するステップをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
マスキング音を発生するために、２つ以上のデジタルファイルが同時に再生される、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本分野は、自宅での直接患者治療、検査室使用、および患者治療と併せた臨床または病院での使用のための器具を含む、医療器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者ならびに医療機械および医療器具のオペレータは、健康上の懸念および医療器具を使用することの必要性から生じる、相当なストレスの下に置かれ得る。これら医療器具は、透析機械、血液分離装置、試料調製機械、薬物投与量調製デバイス、などを含み得る。ストレスは、終夜腹膜透析手技のように、数時間連続して機械のごく近くにいる必要性によって深刻化し得る。そのような機械によって生成される一定のノイズは、数時間連続して機械に接続された状態でいなければならない患者を非常に悩ませ、かつイライラさせ得る。遠心分離機を有する検査室試料調製機械のような、操作要員に接近して存在する他の医療器具がまた、不快な音を発し得る。
【０００３】
これらの音を回避する１つの方法は、離れた部屋または囲いの中に医療デバイスまたは医療器具を入れることである。これは、患者またはユーザから迷惑な音を隔離する。しかしながら、血液分離装置または透析機械のような一部の機械は、患者への管類を短くした状態で使用される方がよく、離れた囲いは実用的でない場合がある。別の方法は、別個の音システムを提供し、マスキング音を発生させるか、または音楽を再生することである。しかしながら、この方法は、各医療デバイスに対して別個のサウンドシステムを必要とし、高価かつ煩わしいものとなる。
【０００４】
一部の医療器具はアーチファクトを有し、そのアーチファクトによって、その器具独自の「マスキング音」を発生する。例えば、透析システムを作動させるコンプレッサは、一定のブンブンという音を発生し、そのブンブン音は、通気または弁のクリック音のような、器具からの他の音をマスキングする。ブンブン音自体は不快ではないが、ブンブン音はその負荷に応じて、また、透析サイクルの部分に応じてピッチを変化させる。時として音量の変化をも伴うこのようなピッチの変化は、患者の注意を引く。一般使用における他の技術は、機械ノイズ全体を低減する努力を含む。しかしながら、特定のノイズが排除されるときには、他のノイズが明白となり得る。一例として、上述のコンプレッサを囲み、無音にするための筐体またはバッフルの使用が挙げられる。コンプレッサが静かになると、弁のクリック音、透析ドアアセンブリのきしむ音、さらに透析装置の使い捨て部分の中を流れる流体の音が、比較的に大きく、かつ、より顕著となる。
【０００５】
器具のユーザまたはオペレータの注意をあまり引かないようにするために、医療器具のノイズを低減またはマスキングするための方法が必要とされる。使用される方法は、機械の運転に干渉してはならず、経済的でなければならず、患者またはユーザから医療器具をさらに離すことを必要としてはならない。本方法が、既存の医療器具に組み込み可能であるならば、それはまた望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態は、医療器具である。実施形態は、患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための医療器具と、医療器具の一部を形成し、かつ医療器具を制御および運転するように構成されるコンピュータとを含む。実施形態はまた、コンピュータ内にサウンドカードを備えるサウンド機能、またはコンピュータの一部を形成するサウンド機能と、サウンド機能からの音を発生するためのスピーカと、音を選択するための制御パネルと、を含み、医療器具は、複数の望ましくないノイズを発生し、コンピュータ、制御パネル、サウンド機能、およびスピーカは、デジタルファイルを処理するように構成され、かつ音楽または音を発生し、ノイズをマスキングあるいはノイズの知覚をマスキングし、任意で、医療器具のユーザまたはオペレータが音楽または音を選択できるように構成される。
【０００７】
別の実施形態は、医療器具である。医療器具は、患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための医療器具を含み、またコンピュータを含み、コンピュータは医療器具の一部を形成する。医療器具はまた、コンピュータ内に接続されるサウンドカード、またはコンピュータの一部を形成するサウンド機能と、サウンドカードからの音を発生するためのスピーカと、音を選択し、かつスピーカの音量を調節するための制御パネルと、を含み、コンピュータ、制御パネル、およびサウンドカードまたはサウンド機能は、デジタルファイルからの複数の音を発生するように構成され、任意で、医療器具のユーザまたはオペレータが音を選択し、医療器具からのノイズをマスキングできるように構成される。
【０００８】
別の実施形態は、血液分離機械、腹膜透析機械、血液透析機械、自動薬物調製機械、自動試料調製機械、および医療用流体を送出または混合するための機械から成る群のうちから選択される、医療器具である。医療器具はまた、医療器具の一部を形成し、かつ医療器具を運転および制御するために構成されるコンピュータと、コンピュータに動作可能に接続されるサウンドカード、またはコンピュータの一部を形成するサウンド機能と、サウンドカードまたはサウンド機能からの音を発生するスピーカと、音を選択し、かつスピーカの音量を調節する制御パネルとを含み、サウンドカードまたはサウンド機能は、デジタルファイルからの複数の音を発生するように構成され、コンピュータ、制御パネル、サウンドカードまたはサウンド機能、およびスピーカは、任意で、医療器具のユーザまたはオペレータがデジタルファイルから音を選択および発生させて、医療器具からのノイズをマスキングできるように構成される。
【０００９】
別の実施形態は、医療器具からのノイズをマスキングするための方法である。方法は、望ましくないノイズを生成する医療器具を選択するステップと、内部サウンド機能を有するコンピュータおよびスピーカを用いて医療器具を運転および制御するステップと、望ましくないノイズをマスキングするための少なくとも１つのデジタルファイルを選択するステップであって、医療器具は、デフォルト選択を行なうように任意でプログラムされる、ステップと、内部サウンド機能およびスピーカを使用して音を再生するステップと、を含み、医療器具からのノイズは、内部サウンド機能およびスピーカからの音によって、少なくとも部分的にマスキングされる。
【００１０】
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための、医療器具と、
該医療器具の一部を形成し、かつ該医療器具を制御および運転するように構成される、コンピュータと、
該コンピュータ内にサウンドカードを備えるか、または該コンピュータの一部を形成する、サウンド機能と、
該サウンド機能からの音を発生するための、スピーカと、
該音を選択するための、制御パネルと、
を備える、医療器具であって、
該医療器具は、複数の望ましくないノイズを発生し、該コンピュータ、該制御パネル、該サウンド機能、および該スピーカは、デジタルファイルを処理するように構成され、かつ、音楽または音を発生して該ノイズをマスキングあるいは該ノイズの知覚をマスキングし、任意で、該医療器具のユーザまたはオペレータが該音楽または音を選択できるように構成される、
医療器具。
（項目２）
前記デジタルファイルを入力するように構成される入力ポートをさらに備える、項目１に記載の医療器具。
（項目３）
前記デジタルファイルを入力するように構成される入力をさらに備える、項目１に記載の医療器具であって、該入力は、インターネット接続、ＵＳＢポート、フロッピー（登録商標）ドライブ、およびＣＤドライブから成る群のうちから選択される、医療器具。
（項目４）
前記デジタルファイルは、ＣＤ、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＰ３、ＩＴｕｎｅｓ、ＷＡＶ、ＷＭＡ、ＡＩＦＦ、ＭＰＥＧ−４、ＡＡＣ、デジタル無線フォーマット、Ｖｏｒｂｉｓ、およびＳｐｅｅｘから成る群のうちから選択されるフォーマットを有する、項目１に記載の医療器具。
（項目５）
前記医療器具の外のエリアからの、フィードバックのために構成されるマイクロホンをさらに備える、項目１に記載の医療器具。
（項目６）
前記制御パネルの上に音レベル制御をさらに備える、項目１に記載の医療器具。
（項目７）
前記音楽または音を成形するために、ユーザまたはオペレータによって選択可能な複数のフィルタをさらに備える、項目１に記載の医療器具。
（項目８）
前記デジタルファイルは、ホワイトノイズ、ピンクノイズ、および心を和ませるノイズから成る群のうちから選択される、デジタル音楽ファイルまたはノイズマスキングファイルである、項目１に記載の医療器具。
（項目９）
患者治療、検査室使用、または製薬学的使用のための、医療器具と、
該医療器具の一部を形成する、コンピュータと、
該コンピュータ内に接続されるサウンドカード、または該コンピュータの一部を形成するサウンド機能と、
該サウンドカードからの音を発生するための、スピーカと、
音を選択し、かつ該スピーカの音量を調節するための、制御パネルと、
を備える、医療器具であって
該コンピュータ、該制御パネル、および該サウンドカードまたはサウンド機能は、デジタルファイルからの複数の音を発生するように構成され、かつ、任意で、該医療器具のユーザまたはオペレータが該音を選択し、該医療器具からのノイズをマスキングできるように構成される、
医療器具。
（項目１０）
前記デジタルファイルは、音楽ファイルであり、かつ、ＣＤ−ＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＰ３、ＩＴｕｎｅｓ、ＷＡＶ、ＡＩＦＦ、ＭＰＥＧ−４、ＡＡＣ、デジタル無線フォーマット、Ｖｏｒｂｉｓ、およびＳｐｅｅｘから成る群のうちから選択されるフォーマットを有する、項目９に記載の医療器具。
（項目１１）
前記医療器具を使用する患者の近傍のエリアからの、フィードバックのために構成されるマイクロホンをさらに備える、項目９に記載の医療器具。
（項目１２）
発生される前記ノイズまたは前記音の、少なくとも音量と、任意でその周波数とに関する情報を、視覚的に出力するように構成されるグラフィカルアナライザをさらに備える、項目９に記載の医療器具。
（項目１３）
血液分離機械、腹膜透析機械、血液透析機械、自動薬物調製機械、自動試料調製機械、および、医療用流体を送出または混合するための機械から成る群のうちから選択される、医療器具と、
該医療器具の一部を形成し、かつ該医療器具を運転および制御するように構成される、コンピュータと、
該コンピュータに動作可能に接続されるサウンドカード、または該コンピュータの一部を形成するサウンド機能と、
該サウンドカードまたはサウンド機能からの音を発生する、スピーカと、
音を選択し、かつ該スピーカの音量を調節する、制御パネルと、
を備える、医療器具であって、
該サウンドカードまたはサウンド機能は、デジタルファイルからの複数の音を発生するように構成され、該コンピュータ、制御パネル、サウンドカードまたはサウンド機能、および該スピーカは任意で、該医療器具のユーザまたはオペレータが、該デジタルファイルからの音を選択および発生させて、該医療器具からのノイズをマスキングできるように構成される、医療器具。
（項目１４）
前記デジタルファイルを入力するように構成される入力をさらに備える、項目１３に記載の医療器具であって、該入力は、インターネット接続、ＵＳＢポート、光入力、フロッピー（登録商標）ドライブ、およびＣＤドライブから成る群のうちから選択される、医療器具。
（項目１５）
前記医療器具の外のエリアからの、フィードバックのために構成されるマイクロホンと、発生される前記ノイズまたは前記音の少なくとも音量と、任意で周波数とに関する情報を、視覚的に出力するために構成されるグラフィカルアナライザとのうちの、少なくとも１つをさらに備える、項目１３に記載の医療器具。
（項目１６）
前記医療器具に動作可能に接続され、かつユーザまたはオペレータが、前記スピーカによって出力される音を成形できるように構成される、グラフィックイコライザまたはパラメトリックイコライザをさらに備える、項目１３に記載の医療器具。
（項目１７）
望ましくないノイズを生成する医療器具を選択するステップと、
内部サウンド機能およびスピーカを有するコンピュータによって、該医療器具を運転および制御するステップと、
該望ましくないノイズをマスキングするために、少なくとも１つのデジタルファイルを選択するステップであって、該医療器具はデフォルト選択を行なうように、任意でプログラムされる、ステップと、
該内部サウンド機能および該スピーカを使用して音を再生するステップであって、該医療器具からのノイズは、該内部サウンド機能および該スピーカからの音によって、少なくとも部分的にマスキングされる、ステップと、
を包含する、医療器具からのノイズをマスキングするための方法。
（項目１８）
前記サウンド機能は、前記コンピュータの一部を形成するか、または該コンピュータに接続される、サウンドカードまたはプリント回路板の上に存在する、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記デジタルファイルの音レベル出力を、該音レベル出力対周波数の勾配が、略一定であり、かつオクターブ当たり約−２ｄＢからオクターブ当たり約−６ｄＢまでであり、任意でオクターブ当たり約−４ｄＢであるように、該音レベル出力の周波数に対して調節するステップをさらに包含する、項目１７に記載の方法。
（項目２０）
音レベル出力の周波数に対する前記デジタルファイルの該音レベル出力は、該音レベル出力対周波数の勾配が、略一定であり、かつオクターブ当たり約−２ｄＢからオクターブ当たり約−６ｄＢまでであり、任意でオクターブ当たり約−４ｄＢであるように、前記内部サウンド機能または別のサウンド機能を使用して調節される、項目１７に記載の方法であって、該方法は、ノイズをマスキングする際のさらなる使用のために、調節された音レベル出力を有する該デジタルファイルを録音するステップをさらに包含する、方法。
（項目２１）
一定時間にわたって種々の選択された音を再生するために、前記医療器具をプログラミングするステップをさらに包含する、項目１７に記載の方法。
（項目２２）
前記医療器具は、フィードバックのために構成されるマイクロホンをさらに備える、項目１７に記載の方法であって、該方法は、該フィードバックに応答して、自動的または手動で前記スピーカの出力レベルを調節するステップをさらに包含する、方法。
（項目２３）
前記医療器具からの特定のノイズの影響を、マスキングまたは最小化するための音を選択するステップをさらに包含する、項目１７に記載の方法。
（項目２４）
マスキング音を発生するために、２つ以上のデジタルファイルが同時に再生される、項目１７に記載の方法。
付加的特徴および利点が、本明細書において記載され、以下の発明を実施するための形態および図面から明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ノイズをマスキングする方法に対する需要者の好みの、一試験を示すチャートである。
【図２】図２は、マスキング音を発生する医療器具の第１の実施形態の概略図である。
【図３】図３は、望ましくないノイズを発生する医療器具の一部分の概略図である。
【図４】図４は、実施形態に有用なサウンドカードの概略図である。
【図５】図５は、実施形態に有用な内蔵サウンド機能を有するマザーボードの概略図である。
【図６】図６は、実施形態に使用され得る外部サウンドコントローラの概略図である。
【図７】図７〜図８は、ヒトの可聴周波数における音圧（ノイズ）レベルの所望の分布のグラフである。
【図８】図７〜図８は、ヒトの可聴周波数における音圧（ノイズ）レベルの所望の分布のグラフである。
【図９】図９〜図１０は、マスキング音または音楽を使用して、患者またはユーザのためのより快適な環境を提供する方法の流れ図である。
【図１０】図９〜図１０は、マスキング音または音楽を使用して、患者またはユーザのためのより快適な環境を提供する方法の流れ図である。
【図１１】図１１は、医療器具のマスキングを改善するための信号処理の別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、医療器具の一部を形成し得る。望ましくないノイズを発生する任意のデバイスは、一定時間にわたって、デバイスのオペレータまたはユーザのごく近くで使用または運転されるときに、最大の注目を集める。したがって、騒々しい試験機械またはコンプレッサが、遠く離れて防音室内に配置され得る場合には、それは人々の近傍でそのノイズを発生することはなく、したがって苦情を受けることはない。医療器具を含む多くの機械は、ある理由または別の理由から、１人以上の人々のごく近くで運転しなければならない。これらの機械または器具が、長い時間、恐らく数時間、ごく近くで使用される場合には、そのごく近くの人々は、ノイズ制御の対策が必要であることを認めることとなる。
【００１３】
このような機械から生じるノイズを相殺または遮蔽するための、多くの方法が存在する。当然ながら、第１の選択肢は、機械からのノイズを低減するために何もしないことである。ユーザまたはオペレータは、自力で解決するように任せられ、恐らく、耳栓のような自助技術、もしくは携帯用ラジオ、ＣＤ、またはＭＰ３、あるいは他のプレイヤのような、好ましくは、小型イヤホンまたはヘッドホン付きの個人デバイスを使用し得る。患者の快適性を補助するための最小限のステップは、機械内に消音装置またはバッフルを追加し、全体のレベルまたはノイズを低減することである。別のステップは、たとえば、機械的構成要素によって生成される迷惑なノイズを紛らす心地良い音を、追加することである。別の実施例は、恐らく不快または金切り声のような、さもなくば断続的に繰り返されるノイズを、継続的に流すことである。当然ながら、これらの後者のステップの両方、すなわち、ノイズ全体の低減または遮蔽努力を、ある追加ノイズと組み合わせて行い、その全体の体験が患者にとってより心地良いものとなるようにすることができる。発明者らは、ここで、あるレベルのデジタル的に発生されるノイズを追加して、医療器具から生じるより不愉快なノイズの少なくとも一部の知覚を低減するという、別の選択肢を加える。これはまた、器具によって発生されるノイズ量の低減と組み合わされ得る。
【００１４】
透析患者１７名および本特許の譲受人の従業員５７名の間で、需要者の好み試験を行ない、どの方法が好まれるかを検討した。かくして、パネリスト７４名を２つのパネルに分けて、試験を行った。第１のパネル試験は、２００６年１０月に、イリノイ州Ｗａｕｋｅｇａｎで行ない、第２のパネル試験は、同じく２００６年１０月に、フロリダ州Ｐｉｎｅｌｌａｓ  Ｐａｒｋで行なった。パネリストは、既存およびプロトタイプ器具から成る種々の種類の機械ノイズ、ならびにデジタル的に修正された音を聴くように求められた。上述のようなノイズ低減技術を採用した種々のサンプルノイズが提示された。パネリストから取得されたデータによって、音を好みの順番にランキングした。
【００１５】
調査の正規化された結果が、図１に示されている。機械的マスキングまたは追加されたデジタルノイズによって、低減したノイズレベルは、非常に好ましいものであった。最も好ましいのは、デジタルノイズマスキングと組み合わせた、機械ノイズの全体的低減であった。追加されたデジタル音は、「ホワイトノイズ」、ならびに実際の器具から抽出された機械的マスキングノイズを含んでいた。パネリストの知覚および好みは、互いに一致しており、従業員と患者群との間で、音のランキングにおける有意差はなかった。これらの試験に基づいて、発明者らは、透析機械を使用する人々は、透析機械によって発生されるノイズの知覚を低減するためのマスキング音による、改良型医療機器を高く評価するであろうと結論付けた。発明者らはまた、本概念が、高いノイズレベルを有し、かつ操作または使用する人々との密な接触を伴う他の医療器具および医療デバイスに対しても、拡張され得ると結論付けた。
【００１６】
そのような器具の実施例が、図２に開示されている。医療器具１０は、望ましくないノイズを発生する任意の医療器具であり得る。医療器具が、腹膜または血液透析デバイスのような透析デバイスである場合には、それは、空気の一定の送出または圧縮によるブンブンという音のような、ノイズを発生し得る。突発的なクリック音ノイズが、空気弁の開閉によって発生し得る。歯擦音ノイズが、ポンプまたはコンプレッサへの空気の流入から発生し得、バタバタという音が、器具からの空気の排出から発生し得る。
【００１７】
医療器具１０は、患者への接続のための流体ライン１２を含む、操作部１１を備える。操作部１１は、制御部またはコンピュータ１３の監視下で、患者に対して透析または他の機能を行い得る。コンピュータ１３は、好ましくは、少なくとも、入力キーパッド１４、タッチスクリーンであり得る制御パネル１４ａ、入力テンキー１４ｂ、およびマウス１４ｃを有する。コンピュータはまた、入力ドライブ１５ａを含み、それは、フロッピー（登録商標）ドライブまたはＣＤドライブに好適であり得る。コンピュータは、好ましくは、インターネットアクセス用のポート１５ｂ、ならびに、ポート１６を含む、付加的入力および出力のためのポートを有するように構成される。付加的入力ポートは、ＵＳＢポートのようなシリアルポートまたはパラレルポートの任意の組み合わせであり得る。一部の実施形態では、コンピュータは、遠隔制御ユニットからコマンドを受信するように適合され、携帯リモコンのためのＩＲ受信機１５ｃを含む。入力／出力は、光入力または出力１５ｄ、および他のデジタルまたはアナログ入力を含み得る。制御部１５ｅは、周波数別に音レベル出力を調節するための一連の制御ノブまたはスイッチを含む。好ましくは、全体音量制御１５ｆが存在する。医療器具によって生成されるノイズをマスキングするために、ここでは、器具は、少なくとも１つのスピーカ１７ａ（あるいは、ヘッドホン１７ｂまたは小型イヤホン１７ｃ）を含み、また、好ましくは、マイクロホン１８、および少なくとも遠隔コマンドまたは情報を受信するためのアンテナ１９を含む。アンテナは、無線（ＷｉＦｉ）インターネットアクセスのために使用され得、または遠隔コマンドであるが、より近くのコマンドのために使用され得る。
【００１８】
運転時、透析器具のような医療器具が、透析治療のような手技のために、患者に接続される。機械が作動すると、迷惑な音が始まる。機械は、自動的に、音楽またはマスキングノイズの再生を開始し得、あるいはオペレータまたはユーザが、音楽またはマスキングノイズを作動させるコマンドを入力し得る。コマンドは、キーパッド、キーボード、コンピュータの制御パネルを通じて、または遠隔制御ユニットから入力される。コンピュータは、コンピュータに入力されたデジタル音または音楽ファイルの再生を開始する。音楽は、患者または医療器具を操作する医院あるいは病院にとって心地良い任意の音楽であり得る。マスキング音が好まれる場合には、ホワイトノイズまたはピンクノイズ（高い周波数成分が弱い）が使用され得る。他の種類の成形されたランダムノイズが、特定の器具音を効果的にマスキングするために専用に設計され得、必要に応じて、そのデバイスのために含まれる。他の音は、水の音、風の音、またはその他の、心を和ませる環境音を含み得る。そのような音は、一般的にはテーマを有し、繰り返しのテーマをさえ有するが、しかし、音が興味深くかつ心を和ませるように、十分な変化を伴う。エアコンのブンブン音、空気清浄機のノイズ、換気扇または乾燥機のノイズ、降雨、水流、サラサラ流れる小川、海の波音、などを含む、そのような音の種々の録音は、米国フロリダ州ＴａｌｌａｈａｓｓｅｅのＰｕｒｅＷｈｉｔｅＮｏｉｓｅ．ｃｏｍから入手可能である。
【００１９】
コンピュータは、好ましくは、少なくとも治療時間のあいだ継続するための、十分な種々の音楽または音ファイルを有する。療法の間、音または音楽再生リストの繰り返し、あるいは音の特定の配列の設定を、可能とすべきである。コンピュータはまた、患者が治療に戻るたびに同一録音（単数または複数）が繰り返されることがないように、十分な多様性を有するべきである。環境音に加えて、音楽がまた使用され得る。音楽は、種々の音源から入手可能であり、患者は自らの好ましい音楽のコピーを有し得、したがって、器具に新しいコンテンツをアップロードする能力が所望される。
【００２０】
コンピュータまたは医療器具と一体化され得るか、または別個であり得る１つ以上のスピーカに加えて、本明細書に記載の実施形態では、マイクロホンを使用することが好ましいが、これは必ずしも必須ではない。マイクロホンは、医療器具の運転から、およびマスキングノイズまたは音楽の再生から生じる音のレベルおよび周波数を検出するために使用され得る。医療器具のユーザまたはオペレータは、単に耳によって、マスキング音の音量を調節することを好み得る。代替案として、ユーザは、医療器具によって生成されるノイズに基づいて、音レベルを調節するようにコンピュータをプログラムし得る。
【００２１】
コンピュータが、器具の医療用部分によって発生されるノイズに基づいて、音レベルを調節するようにプログラムされる場合には、プログラマは、任意の「サイレン」効果を回避するように注意すべきである。サイレン効果は、周波数の単調な増減であって、一般的には、救急車またはパトカーによって生成されるノイズに似た音量である。これは、心を和ませる音ではなく、一定のノイズを選択することによって、または音の変動を減衰させることによって回避され得る。例えば、マスキングノイズを緩和するためのプログラムは、迷惑なノイズの最大音量の５０％または７５％の閾値音量を使用し得、また、下降音量よりも上昇音量に対するより早い反応を使用し得る。つまり、マスキング音または音楽は可変であり得るが、しかし、迷惑な音が聞こえるほどに十分に音量を下げることはない。周波数の「サイレン」効果変化に加えて、器具の運転の際に生じる他の過渡ノイズが、遮蔽またはマスキングされる必要を有し得る。マスキング音は、必要に応じてそのような過渡ノイズに先立って、または同期して変化するように、予めプログラムされ得る。加えて、制御アルゴリズムが、ノイズの偏差を検出するためにリアルタイムで応答し得る。
【００２２】
（医療器具）
マスキングノイズまたはマスキング音を必要とする医療器具は、多様な医療器具または医療機械のうちの任意のものであり得る。マスキングを必要とする腎臓治療機械の空気作動部分の一実施例が、図３に示されている。腹膜透析（ＰＤ）機械２０は、一般的には、透析機械２５を運転するために空気を圧縮するためのコンプレッサまたはポンプ２１ｃを含む。ポンプはまた、タンク２３から空気を送出し、部分的真空を生成するために使用され得る。ノイズは、ポンプ２１ｃ、そのモータ２１ｄによって生成されるもの、システム内の各弁からのノイズ、ならびに、大気吸気口２１ａからの流入空気のバタバタという音（消音され得る）、空気の排出音（好ましくは、防音囲い２１ｂの中への）を含む。ポンプからのノイズは、概して、ポンプによって発生される圧力差に依存し、７ｐｓｉｄのような高い圧力差では、非常に騒々しいものとなり得る。当然ながら、ノイズレベルはまた、空気の流速に依存し、流速が高い程、高いノイズレベルを発生する。囲いは、マフラーが自動車エンジンのノイズを最小化するのに役立つのと同じ程に、気流の音およびコンプレッサまたはポンプノイズを抑制するのに役に立つ。これらの対策は効果的であるが、しかし類推すると、ヒトが数時間のあいだ、静かな機械の側に着座していなければならないときには、これらの消音されたノイズでさえも迷惑となる。
【００２３】
他のノイズは、三方吸入弁２２が開閉し、圧縮された空気が正圧空気タンク２４内に流入するか、または小量の加圧された空気がＰＤ機械２５内に流入する際の、クリック音またはバタンという音を含む。ノイズはまた、弁２６を開放し、真空タンク２３に空気を出し入れするか、あるいは、空気を排出する（好ましくは、防音囲い２１ｂ内に）ことによって、発生される。排出ラインのバッフルまたはオリフィス２７は、三方流出弁（単数または複数）２６が開放し、ＰＤ機械から空気を排出するときに、背圧を生成する。これは、ラインを通って流れる空気のノイズを最小化し、ＰＤ機械の内部の仕組みのタイミンングに与える影響はごく少ない。制限バッフルまたはオリフィスは、空気の経路内の他の地点に配置されて背圧を生成し得、システムに（たとえ、より高い場合でも）一定圧力で送出させ、ノイズをあまり発生させない。上述のように、これは、消音囲い２１ｂ内に排出することによって、最小化され得る。インライン消音装置技術に加えて、音を低減する囲いの中の囲いサブシステムは、ノイズレベルを低減することに役立ち得る。
【００２４】
ほとんどの医療機械または医療器具のような、機械自体は、既に高度に設計されているために、上述の機械からのノイズをマスキングするタスクは困難になっている。機械の構成要素およびサブシステムは、一般的には、可能な限り静かに作られており、その源におけるノイズを低減するステップがとられている。上述のように、音吸収材料および反射材料が、囲いおよびバッフルと併用され、音エネルギーを捕捉し、消散させる。機械は、吸気および排出システムに特に配慮して、制御スキームおよびアルゴリズムをさらに使用し、顕著で不快な過渡ノイズを低減し得る。製造業者は、その業者の機械を使用する患者の生活の質を向上させる必要性を認識している。空気ノイズを最小化するというような明白なステップは、既にとられている可能性がある。空気の差圧は低くされ、例えば、正圧空気タンクの空気に対して約４〜５ｐｓｉ（約４０〜５０ｋＰａ）上、および「真空」タンクの空気に対して約４〜５ｐｓｉ（約４０〜５０ｋＰａ）下であり得る。したがって、タイヤを膨張させるために使用される圧力（３０〜３５ｐｓｉｇ、約２０５〜２４０ｋＰａ）と比較しても、空気が圧縮、格納、使用、および排出されるときの、その量および圧力はごく少ないものである。
【００２５】
医療器具内で使用される圧力では、明白なノイズは、既に最小化されている可能性があり、例えばポンプを静かにするというような、あるエリアにおけるさらなる改良は、単に他のノイズ、例えば、空気のバタバタという音または弁のクリック音を、さらに目立たさせる可能性がある。指摘されるように、さらなるノイズ低減ではなく、ノイズをマスキングするステップが、より望ましい選択肢となり得る。
【００２６】
種々の他の医療器具が、マスキングノイズまたは音楽の使用による恩恵を受け得る。例えば、血液分離機械は、献血者の全血から赤血球を分離するために使用される。献血された赤血球は、次いで、外傷患者、ある種の癌患者、または鎌状赤血球貧血患者を治療するために使用される。その実施例は、米国イリノイ州Ｒｏｕｎｄ  ＬａｋｅのＦｅｎｗａｌ，Ｉｎｃ．社製のＡｌｙｘ遠心血液分離機械である。この機械は、機械を通じて献血者の血液を移動させる、ポンプ、クランプ、および弁を含む。血液分離装置は、一般的には、市または地方の血液センターにおいて見られる。患者が、一般的には３０分未満のあいだ機械に接続される場合でも、血液分離装置は、遠心分離機のウィーンという音、弁のクリック音、およびクランプ開閉のしゃっくりのような音をマスキングするための、心を和ませる音楽または気を散らすホワイトノイズによる恩恵を受ける。その有益な効果はまた、分離器に１日中接触する、献血者を監視する看護士によって認められる。
【００２７】
多くの他の実施例が存在する。例えば、多くの検査室または調製施設は、遠心分離機械または混合器を使用して、分析用試料を調製する。他の機械が、直ちに摂取するための薬剤投与量を調製するために使用される。そのような機械は、とわりわけ、米国コネチカット州ＳｈｅｌｔｏｎのＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｌｉｆｅ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、および米国ノースカロライナ州ＤｕｒｈａｍのＰａｒａｔａ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．によって製造されている。これらの製造業者またはその機械を具体的に指摘することを意味するものではないが、これらは、ノイズを発生させる医療器具または医療デバイスの典型であり得る。これらは、とりわけ、機械自体と併用され、かつ機械自体によって制御されるノイズマスキングシステムによって恩恵を受け得る。
【００２８】
（音楽またはマスキング音を発生するためのハードウェア）
マスキング音または音楽を再生するために使用されるハードウェアは、図４〜図６に示されるデバイスのうちの任意のものを含み得る。コンピュータのための選択肢は、一般的には、サウンドカード、コンピュータマザーボードに内蔵されるサウンド機能、または外部サウンド制御を含むが、それらに限定されない。これらは、使用され得る選択肢であるが、任意の他の好適なハードウェアが、こられらの代わりに、またはそれに加えて使用され得る。図４に示されるように、サウンドカード３０は、一般的には、プリント回路板用（ＰＣＢ）上に搭載され、その独自のマイクロプロセッサコンピュータ３３、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）３４、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３５、および器具コンピュータへのＰＣＩ（周辺構成要素）インターフェース３５とともに、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３１ならびにメモリ３２を含む。一部の実施形態は、コーダ／デコーダ（コーデック）チップ３６を使用して、ＡＤＣおよびＤＡＣコンバータの機能を実行する。サウンドカードはまた、少なくとも器具コンピュータへの接続のための、多数の入力／出力ライン３８、および出力３７のような１つ以上のスピーカを含む。ユーザは、ＤＡＴプレーヤとしても知られる、デジタルオーディオプレーヤのような別個のプレーヤに出力を送信することを所望し得ることが可能である。マイクロホン用入力接続またはヘッドホン用出力接続を含むことが望ましい。サウンドカードは、多くの製造業者から入手可能であって、一般的に優れた性能を有する。医療器具または医療デバイスがサウンドカードを受け入れ、かつ使用し得る場合には、これは、器具を適合させる好ましい方法である。
【００２９】
別個のサウンドカードを追加するのではなく、図５に示されるように、コンピュータは、そのマザーボードまたは他の回路網に存在する一体型サウンド機能を備え得る。回路基板４０は、中央マイクロプロセッサコントローラコンピュータ４４、ならびにデジタルファイルを格納および読込み、音楽または音を発生するための多数の他のハードウェアを含み得る。これらは、デジタル信号プロセッサ４１、デジタル／アナログコンバータ４２、アナログ／デジタルコンバータ４３、メモリチップ４５、および任意で、コーデックチップ（図示せず）を含む。基板は、好ましくは、１つ以上のスピーカ用の別個の出力４７およびマイクロホン用入力ライン４８を含む、多数の入力／出力ライン４６を有する。この選択肢を使用するためには、医療器具または医療デバイスは、サウンド機能を含むように最初から設計され得る。代替案として、システムは、そのようなサウンド機能を追加するように拡張修正を必要とし得る。
【００３０】
別のハードウェアの選択肢は、医療器具を操作するコンピュータに外部サウンド機能を追加することである。外部サウンド制御は、デジタルファイルを読込み、ファイルから音楽または音を再生するために必要な、上述の全ての構成要素を含む。「Ｓｏｕｎｄ  Ｂｌａｓｔｅｒ」のような外部サウンド制御は、米国カリフォルニア州ＭｉｌｐｉｔａｓのＣｒｅａｔｉｖｅ  Ｌａｂｓから入手可能である。外部サウンド制御はまた、米国テネシー州ＮａｓｈｖｉｌｌｅのＧｒｉｆｆｉｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手可能である。図６に示されるように、外部サウンドコントローラ５０は、音量および周波数混合（低音／高音）のためのような、制御５１、５２を含み得る。サウンドコントローラは、多数の入力／出力ライン５３を含み、好ましくは、出力スピーカ５４およびマイクロホン５５のための別個のライン５４を含む。外部サウンド制御はまた、遠隔ウィンドウ５６を使用する遠隔機能を含み得る。ヘッドホンまたは小型イヤホンのためのオーディオ出力５７がまた、使用され得る。
【００３１】
光媒体を使用するミニディスクプレーヤ（例えば、Ｓｏｎｙ  ＭＤ  Ｗａｌｋｍａｎ）、またはＭＰ３プレーヤ（ＭＰ３  ＷａｌｋｍａｎまたはＡｐｐｌｅ  ｉＰｏｄのような）、あるいは標準的ＣＤプレーヤのような他のデバイスのような、デジタルファイルを入力するための他のプレーヤを使用することが可能である。また、通常のスピーカ（単数または複数）またはヘッドホンにではなく、光出力をミニディスクプレーヤまたはＤＡＴプレーヤに出力するなど、変換ファイルを別個のプレーヤに出力することも可能である。マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、メモリ、ＡＤＣ、ＤＡＣなどの、サウンドカードおよび一体型サウンド機能で使用されたものに類似する内部構成要素は、図示されていない。既存の医療器具または医療デバイスがサウンドカードを収容し得ない場合には、外部サウンド機能を接続することはより簡単であり得る。
【００３２】
（マスキング音および音楽を使用するための方法）
実施形態は、上述のハードウェアを使用し得、医療器具または医療デバイスはまた、満足のできる性能を保証するためのプログラミングを含み得る。ホワイトノイズのようなノイズの周波数分布は、過度に迷惑ではないマスキングを達成するために必要な音圧レベルに対して、著しい効果を有し得ることが知られている。一実施例は、２００３年７月３１日に公開された米国特許出願公開第２００３／０１４４８４７号であり、各用語および図面が本明細書に添付されるように、本公開は、全体として本明細書において参考として援用される。本公開は、約２００Ｈｚから約５０００Ｈｚまでのヒトの声の周波数範囲にわたって略一定の負の勾配を有する、周波数によるマスキングノイズの効果を教示する。勾配は、望ましくは、オクターブ当たり約−４ｄｂであって、オクターブ当たり約−２ｄｂと−６ｄｂとの間であり得る。この分布によって、少なくとも声をマスキングするために必要とされるマスキング音の、全体ｄＢレベルは大幅に低減される。さらに一般的には、マスキング音は、マスキングされるノイズのスペクトルに近似するスペクトルを有するべきである。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの範囲に限定されない。
【００３３】
従って、医療器具の周波数および音圧（ノイズ）レベルが記録されるときには、音楽またはマスキングノイズの音圧レベルあるいはデシベルレベルが、医療器具のｄＢレベルを少し超えるように使用され得るように、マスキングノイズまたは音楽は調整され得る。しかしながら、マスキングノイズの調整または変動は、一般的には、通常の器具または機械のノイズよりもさらに迷惑である「サイレン」効果のレベルにまで上昇する程、急激であってはならない。当然ながら、マスキング音は、約２０Ｈｚ〜約２０ｋＨｚ（２０，０００Ｈｚ）の、主にヒトの可聴能力の範囲内で使用されるべきである。聴力の研究で使用されるオクターブの表が、表１に記載される。
【００３４】
【表１】
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出典：ＥＵＲＡＳＩＰ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ２００５：１８  ３０１５−３０２５、「Ａ  Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｗｏ−Ｄｉｇｉｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｉｌｔｅｒｂａｎｋ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｅａｒｉｎｇ  Ａｉｄ」、Ｒｏｂｅｒｔｏ  Ｍｕｓｃｅｄｅｒｅ、Ｖａｓｓｉｌ  Ｄｉｍｉｔｒｏｖ、Ｇｒａｈａｍ  ＪｕｌｌｉｅｎおよびＷｉｌｌｉａｍ  Ｍｉｌｌｅｒ、  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ（ＲＣＩＭ）、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｗｉｎｄｓｏｒ、ＯＮ、Ｃａｎａｄａ
マスキングノイズは、望ましくは、上述のように、オクターブ当たり約−２ｄＢから約−６ｄＢまで、好ましくは、オクターブ当たり約−４ｄＢの略一定の負の勾配を有する周波数分布を有する。オクターブ当たり−４ｄＢの勾配を有する実施例が、図７に示されている。垂直軸上のエラーバーは±２ｄＢに設定され、勾配の好ましい範囲を示す。低周波数機械ノイズ、特に、６０Ｈｚおよびその高調波、１２０Ｈｚ、１８０Ｈｚなどにおけるノイズは、その近くの人にとって非常に気になるものである。しかしながら、より高い音圧レベル（ｄＢ）でなくても、より高い周波数のノイズによって紛らわされる場合には、医療器具をマスキングするために必要とされるノイズの絶対レベルは、別様に予測されるものよりも低くなり得る。一般的なノイズ基準曲線は、より低い周波数ではより急激に下降し、低周波数において音をあまり発生させず、より高い周波数ではより緩やかに下降し、必要とされ得るよりも多くの音を発生させる。これらの限界内において、勾配の正確な値ではなく、分布の勾配が一定であることがより重要であると考えられる。これは、医療機械のノイズをマスキングするために必要とされる音の全体レベルを最小化にするために役立つ。図８は、−２ｄＢ、−４ｄＢ、および−６ｄＢの一定の勾配の周波数およびノイズレベルを示し、−２ｄＢは最も平坦な曲線であり、その一方で、-６ｄＢは最も著しい音レベルの下降を有する。
【００３５】
オーディオ再生機器は、グラフィックアナライザまたはイコライザ、あるいはそれほど多くはないが、パラメトリックイコライザを含み得る。このような機器は、上述の原理に従って使用され、順次高くなる周波数帯域においてさらなるフィルタリングまたは遮断を行うべく、再生を調整し得る。一部の機器は、オーディオ範囲全体に対して５つの周波数帯域のみを使用し、その一方で、その他の機器は少なくとも数オクターブを使用し、９または１０の帯域を有し、各帯域は増幅または減衰用のｄＢ値が割り当てられ得る。上述のように、−４ｄＢオクターブの略一定勾配が好ましい。一部の機器は１／２オクターブ毎に帯域を有し得、その結果として、１８〜２０の帯域（および設定）が可能であり、その一方では、最善の機器は１／３オクターブ毎に帯域を有し、３０または３１の帯域および設定が可能である。
【００３６】
特定のデジタルファイルが分析され得、グラフィックイコライザ、または好ましくはパラメトリックイコライザ上の設定は、最大マスキング効果を得るように最適化され得る。設定は、需要者の好み、ファイル実行からのフィードバックの分析、あるいは振幅または音量対周波数の所望の勾配に対応する設定の単なる入力に基づいて、選択され得る。この手順は、主として特定の信号を成形およびフィルタリングすることになり、信号ファイル（録音）自体に影響を及ぼすことはないことが留意されるべきである。例えば、デジタルファイルが、低周波数（低音）において、非常に低い音量または振幅を有する場合には、その周波数における５〜１０デシベルの増幅は、その周波数における所望の最適出力音レベルを達成するために十分ではなく、その周波数または周囲周波数における増幅を増加させることが必要となり得る。同様に、高周波数（高音）が非常に高い音量または音レベルを有する場合には、数デシベルの減衰は、音レベルを下げて好ましい勾配のそのエリアに一致させるために十分ではない可能性がある。特定の録音またはデジタルファイルは、異なる調節を必要とし得る。最終的には、マスキングのユーザまたはオペレータによる知覚が、マスキング機器の特定の設定および出力音量を決定すべきである。
【００３７】
実施形態は、医療器具および医療機械によって生成されるノイズをマスキングするために、音および音楽を使用する方法を含む。多くの可能性のある方法のうちの２つの方法が、図９〜図１０に示されている。第１のステップ８１は、問題の器具の絶対ノイズレベルを測定することである。このステップを回避して、比較のために「耳によって」出力音の測定が行なわれ得るが、しかし全体ノイズおよび音楽レベルは、そのような詳細からのフィードバックに対して慎重に配慮することによって最小化され得る。開始前に器具の周波数および音圧レベル分布の分析を取得することは、明らかに望ましいが、絶対に必要というわけではない。次いで、任意に、マスキング音または音楽の選択が行なわれる８２。次いで、試運転が行なわれ得、音または音楽を再生し８３、好ましくは周波数スペクトルのいくつかの部分において、器具または機械ノイズに対する音または音楽のレベルを測定する。試験は、音測定器具によって実行され得、または人々の試験パネルによって実行され得る。
【００３８】
第１の試験を実行した後に、第１の試験からのフィードバックを使用して、マスキング音または音楽のレベルが調節され８４、絶対ノイズレベル比較またはヒトの知覚による比較のために、再度器具ノイズと比較され得る８５。次いで、音または音楽は、必要に応じて調節され得る８６。試験は、発生されるマスキング音が、サイレン効果、あるいは音の品質の観点から、他の不愉快な効果または音を生じていないかのチェック８７を含むべきである。例えば、音の粗度、振幅変調などのチェックはまた、発生される音がデバイスの患者またはユーザに対して心地良く、心を和ませるものであることを保証するために使用され得る。音楽のマスキング音を発生するためのプログラムは、特定の手技が完了すると終了され得る８８。マスキング音の他の方法がまた、使用され得る。
【００３９】
別の実施形態では、マスキング音を発生するために使用される機器は、上述のように、好ましくはオクターブ当たり−４ｄＢであるが、しかしオクターブ当たり−２ｄＢから−６ｄＢまでの勾配を可能性として含む略一定の負の勾配に、周波数／音レベル分布の勾配を維持するようにプログラムされ得る。本実施形態は、図９に対して上述されたものに類似する方法を使用するが、しかし、また勾配にも配慮する。録音された音楽ではなく、ホワイトノイズまたはピンクノイズ、あるいは上述のような心を和ませる環境音のような発生されたノイズを使用するときには、この方法に従うことはより容易である。図１０の方法は、周波数／音圧レベル対数グラフの略一定の勾配を使用することを含む。第１のステップ９１は、適切な周波数範囲にわたって、医療器具によって発生されるノイズの音レベルを測定することである。次いで、任意に、好ましくは機械ノイズをマスキングする可能性のある周波数プロファイルを有する、適切なマスキング音または音楽が選択される９２。
【００４０】
次いで、マスキング音または音楽が再生され、周波数範囲にわたる音レベルが測定され、機械ノイズと比較される９３。次いで、マスキングノイズまたは音楽のレベルが、音レベル対周波数の略一定の勾配に合わせて調節される９４。次いで、試験が再度実行され、機械ノイズが実際にマスキングされているかどうかを見るために、その周波数における修正された音レベルをチェックし得る９５。比較は、好ましくは、技術データおよび需要者の知覚の両方によって達成される。一定の勾配の曲線を特に重要視しつつ、特定の周波数範囲に対する出力のような、任意の調節が次いで行なわれ得る９６。これが達成されると、任意のサイレン効果が認められないことを確かめるために、試験が実行され得る９７。次いで、医療、検査室、および臨床手技が達成されると、マスキングプログラムは終了し得る９８。
【００４１】
周波数に対する適切な音レベル分布は、図１１に示されるような装置によって達成され得る。信号プロセッサ１００は、好ましくは、ＤＳＰ１００ａ、ＤＡＣ１００ｂ、ＡＤＣ１００ｃ、およびメモリ１００ｄを有するサウンドカードである。ＰＣＩインターフェース（図示せず）がまた、望まれ得る。デジタル音楽または音ファイルからのデジタル信号は、音混合器１０１に送信され、そこで信号は、オクターブに、より好ましくは、１／２オクターブ帯域に、またはさらにより好ましくは、１／３オクターブ帯域に分離され、次いで、一連のフィルタまたは「イコライザ」１０３に送信される。一実施形態では、１０オクターブ帯域に対して、１０の「イコライザ」または音レベル調節器が存在し得る。他の実施形態では、多数の１／２オクターブ帯域に対して存在し得、さらには、２８〜３１の帯域およびフィルタのような、さらに多数の１／３オクターブ音レベル調節器が存在し得る。
【００４２】
この事例では、「イコライザ」は、単に出力音レベルを均一にするためだけではなく、上述のように、周波数分布にバイアスを適用するために使用される。したがって、イコライザは、音レベル／周波数分布の勾配を調節する音レベル出力調節器として使用される。勾配は、略一定であるべきであり、オクターブ当たり約−２ｄＢからオクターブ当たり約−６ｄＢまでであるべきである。しかしながら、他の出力勾配がまた、使用され得る。フィルタの出力は、次いで結合されて出力１０５となる。出力は、好ましくは、マスキングシステムのスピーカ（単数または複数）に送信されるアナログ出力である。出力は、デジタル出力も可能であって、必要に応じて、ノイズレベルが必要とする場合には、スピーカを通じて再生される前に、増幅器に送信され得るが、しかしこれは、単一医療器具に対しては必要ではない。フィルタまたは「イコライザ」のｄＢレベルを調節することは、ユーザまたはオペレータが医療器具によって出力される音を選択できるようにする。
【００４３】
イコライザはまた、音レベル全体の変化、周波数または周波数帯域当たりのｄＢ、ならびに音知覚のパラメータに関する音の性質およびディメンションの調節を指定するために使用され得る。これらのディメンションは、鋭度、粗度、変調、または任意の他の所望の音質の尺度を含み得る。一部の実施形態では、オペレータおよびユーザは、どの特定の音または音楽を再生するかを選択し得る。他の実施形態では、医療器具は、１つ以上のトラックまたは録音を再生するように、あるいは、プリセットで、またはランダムにトラックまたは録音を混合するように、プログラムされ得る。
【００４４】
また、同時に２つ以上のサウンドトラックまたはデジタルファイルを使用して、マスキング音を発生することが可能である。ファイルは、恐らく、より高いレベルのホワイトノイズファイルと、海の波のノイズのようなより低いレベルの心を和ませる環境音とを混合し、選択された音量で再生され得る。そのような技術は周知であって、上述の米国特許出願公開第２００３／０１４４８４７号に記載されている。他の技術がまた、使用され得る。例えば、音楽ファイルまたは心を和ませる音を発生するファイルは、再生され、上述のように、出力音レベルが周波数とともに低下するようにフィルタリングあるいはバイアスされ得る。この録音は、オンラインで行われて使用され得、あるいはオフラインで生成されて、次いで、後の使用のために医療器具コンピュータまたはメモリに格納され得る。医療機器がノイズを発生する周波数でのより高いレベルの音出力の録音がまた、将来の使用のために生成および録音され得る。最後に、コンピュータは、恐らく段階的移行によって、録音またはファイルを定期的に変更するようにプログラムされ得、その結果として、１または２時間後に静寂またはオフとなることを含む、種々の音楽または音が使用されるようになる。終夜透析のような、一部の用途では、ユーザは、マスキング音または音楽によるわずかな助けによって、眠りにつくことを好む場合がある。３０分の献血／血液分離、または数時間の昼間の透析のような、他の用途では、音楽のより活発かつ興味深い変化が、さらに容易に時間を経過させ得る。
【００４５】
本明細書に記載された実施形態に対する種々の変更および修正が、当業者には明白であることが理解されるべきである。そのような変更および修正は、本主題の精神および範囲から逸脱することなく、かつその意図された利点を低減することなくなされ得る。それ故に、そのような変更および修正は、添付の請求項によって網羅されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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